Progetta i collegamenti in pochi clic!

Nessun tempo per riposare

Perché è così importante cercare di stare al passo con le tendenze dell'innovazione? In una parola: Produttività. Non è un segreto che il numero di nuovi ingegneri strutturali e studenti nelle università tecniche sia in calo. Purtroppo, si prevede che il numero diminuirà ulteriormente in futuro.

Nel frattempo, le esigenze di sviluppo e progettazione, la costruzione più rapida nei paesi in via di sviluppo, il fabbisogno abitativo e la spinta verso l'ottimizzazione dei costi o ambientale alimentano la necessità di tempi di progetto più brevi. Con meno persone e più lavoro, una maggiore produttività diventa essenziale.

Fortunatamente, la tecnologia ci consente di soddisfare queste esigenze, permettendoci di completare progetti in pochi minuti che altrimenti richiederebbero più tempo con i metodi tradizionali.

E ora?

La vera domanda è: quali sono le nostre opzioni? Onestamente, ce ne sono molte. È quasi abbastanza da far impazzire qualcuno! La chiave è comprenderle, e il primo passo è persino sapere cosa è disponibile sul mercato. IDEA StatiCa offre diverse opzioni per progettare i collegamenti con pochi clic. Alcune esistono da un po' di tempo, mentre altre, come i modelli parametrici e la progettazione automatica di saldature e bulloni tramite machine learning (AI), sono state introdotte solo di recente nell'ultima versione IDEA StatiCa v24.0. Entriamo subito nel vivo e diamo un'occhiata più da vicino.

Parametri in IDEA StatiCa e Modelli Parametrici 

Mi concentrerò sui parametri che possono essere impostati direttamente in IDEA StatiCa e sui modelli parametrici, poiché sono i miei preferiti in assoluto. La cosa fantastica è che sia i professionisti molto esperti che i più giovani possono trarne vantaggio. 

Praticamente chiunque può attivare la modalità/scheda sviluppatore in IDEA StatiCa Connection. Qui, è possibile impostare parametri che possono essere collegati a componenti specifici in base alla logica definita. Quindi, quando si modifica un componente, gli altri elementi collegati si adattano automaticamente di conseguenza.

Ad esempio, si veda la figura seguente. Posso specificare che se la larghezza dell'allargatore cambia, la posizione degli irrigidimenti cambia anch'essa in base alle mie impostazioni predefinite. Lo stesso vale per tutte le saldature, ecc. In questo modo, posso interconnettere più proprietà, risparmiando tempo significativo evitando aggiustamenti manuali ripetitivi ogni volta che è necessaria una modifica.

Si comincia a capire il quadro?

Nella versione 24.0, abbiamo portato questi parametri un po' più avanti. Abbiamo introdotto i modelli parametrici nella Connection Library, accessibili all'interno dell'applicazione. Ora, non solo è possibile utilizzare i modelli esistenti e impiegarli per topologie corrispondenti, ma è anche possibile esplorarne le impostazioni durante la creazione dei propri collegamenti. Naturalmente, è possibile salvare i modelli personalizzati per un utilizzo futuro o condividerli con altri nella propria azienda.

Questa è solo una breve panoramica di come funziona. Se si desidera conoscere ulteriori dettagli tecnici, leggere le note di rilascio correlate oppure esplorare l'opzione direttamente nell'applicazione.

Cercherò di fornire alcuni esempi di possibili flussi di lavoro in cui trovo più utile l'utilizzo dei modelli parametrici e da cui è possibile trarre vantaggio.

• Si sta lavorando su una struttura complessa (sala aeroportuale, stadio o altro) in cui la topologia dei collegamenti si ripete in un unico progetto. Invece di ripetere le stesse operazioni ogni volta, è possibile definire un unico modello riutilizzabile. Quindi, si regola ogni parametro nella sezione Progettazione tramite input semplici.
• Come ingegnere senior che supervisiona un collega junior, si mira a mantenere il pieno controllo sul modello garantendo al contempo una verifica efficiente dei collegamenti rimanenti. Inizialmente si crea un modello di cui si è sicuri. Quindi, il collega junior può regolare le dimensioni senza alterare il modello stesso, evitando la necessità di operazioni aggiuntive.

• Si lavora su strutture offshore dove ci si ritrova a ripetere lo stesso tipo di collegamenti più e più volte. Salvare i modelli parametrici per il riutilizzo in più progetti.

Sono sicuro che si possano trovare altri modi per utilizzare la parametrizzazione. Ma vediamo cos'altro abbiamo qui, poiché aumentare l'efficienza non dipende esclusivamente dalla parametrizzazione. Esistono altre opzioni alternative disponibili per la progettazione dei collegamenti. 

Progettazione automatica dei componenti 

D'ora in poi, è possibile dimenticarsi di progettare saldatura per saldatura. Come sarebbe fare semplicemente clic su un pulsante e avere le dimensioni progettate automaticamente? In IDEA StatiCa, abbiamo diverse opzioni per le saldature, ma anche qualcosa per i bulloni.

Le saldature possono essere progettate automaticamente in base alla stima della capacità o alla resistenza delle piastre collegate (livello di duttilità), a seconda dell'opzione scelta.

La progettazione della saldatura in base alla duttilità viene calcolata secondo le formule delle normative. I principali input qui sono lo spessore e il materiale delle piastre di collegamento, dai quali vengono poi determinati i valori per le saldature. Esistono tre livelli di duttilità tra cui scegliere: Duttilità Minima/Resistenza Piena/Sovraresistenza

In breve, si tratta di cosa ci si aspetta dal comportamento della saldatura e dove la si vuole utilizzare. La progettazione per duttilità minima garantisce che non si verifichi una frattura fragile pur consentendo la plastificazione all'interno della saldatura (la saldatura cede comunque per prima). La seconda opzione (resistenza piena) produce una saldatura più spessa e, in pratica, significa che la resistenza della saldatura è superiore a quella della piastra (la plastificazione della piastra avviene per prima). L'algoritmo di dimensionamento della saldatura a sovraresistenza produce saldature ancora più spesse, rendendo le saldature significativamente più resistenti della piastra collegata. L'obiettivo è migliorare la sicurezza negli approcci di progettazione plastica e per scenari di carico ciclico, come i carichi sismici.

Oltre all'opzione precedente, esiste la progettazione della saldatura in base alla stima della capacità. E questa è LA vera innovazione. 

Molto è stato detto sui vantaggi dell'AI. È giunto il momento delle applicazioni pratiche, e finalmente qualcosa di nuovo piuttosto che i soliti chatbot già noti. Con le progettazioni automatizzate, sia per le saldature che per i bulloni, stiamo entrando in una dimensione completamente diversa in termini di accelerazione dei processi. Questa funzionalità, pensata per i progetti secondo l'Eurocode (EN), stima la capacità di tutte le saldature all'interno del modello. Utilizza dati di machine learning che comprendono migliaia di modelli di saldatura soggetti a vari scenari di carico. Il processo di stima della capacità tiene conto sia della progettazione del collegamento che degli effetti del carico.

Un'opzione simile è stata sviluppata per i bulloni. La progettazione automatica dei bulloni a taglio può suggerire una progettazione efficiente per piastre d'anima o giunti di sovrapposizione considerando il carico di taglio. La disposizione dei bulloni viene regolata automaticamente per resistere al carico mantenendo il livello di sfruttamento specificato.

Cosa ne pensate? Direi che finora si tratta di roba piuttosto avanzata. Molte possibilità, e continuiamo... 

Progettazione Parametrica tramite il Plugin Grasshopper 

Correlata al nostro argomento è la possibilità di progettazione parametrica tramite il Plugin Grasshopper, ma è un argomento così ampio che è meglio trattarlo in un altro post. Nel frattempo, chiunque sia interessato a questo argomento può consultare il nostro webinar già trasmesso sullo stesso tema.

Il futuro è qui

Come si può vedere, esistono numerosi modi per migliorare il proprio flusso di lavoro. Con la crescente pressione sulla produttività, stiamo anche sperimentando funzionalità che possono contribuire ad accelerare le progettazioni. Suggerisco di provarle singolarmente, adattandole in base alle specifiche progettazioni su cui si sta lavorando. Anche se inizialmente potrebbe sembrare opprimente, i vantaggi di queste nuove opzioni supereranno presto qualsiasi difficoltà iniziale.